Ливневая канализация - Storm drain

Ливневая канализация с видимой под ней трубой из-за строительных работ

Ливневые , ливневая канализация ( Великобритания , США и Канада ), поверхностный сток воды / канализации ( Соединенное Королевство ), или сток ливневого ( Австралия и Новая Зеландия ) является инфраструктурой предназначена для слива избытка дождя и грунтовые вод из непроницаемых поверхностей , такие как проложил улицы, автостоянки, автостоянки, пешеходные дорожки, тротуары и крыши. Ливневые стоки различаются по конструкции от небольших жилых сухих колодцев до крупных муниципальных систем.

В канализацию поступает вода из уличных желобов на большинстве автомагистралей , автострад и других оживленных дорог , а также в городах в районах с сильными дождями, которые приводят к наводнениям , и прибрежных городах с регулярными штормами . К ливневой канализации можно подсоединить даже желоба от домов и построек. Многие системы ливневой канализации представляют собой самотечные коллекторы, которые отводят неочищенные ливневые воды в реки или ручьи, поэтому слить опасные вещества в канализацию недопустимо.

Ливневые стоки иногда не могут справиться с количеством дождя, выпадающего во время сильных дождей или штормов. Затопленные стоки могут вызвать затопление подвала и улицу. Во многих областях требуются отстойные резервуары внутри собственности, которые временно удерживают сток во время сильных дождей и ограничивают сток в общественную канализацию. Это снижает риск выхода из строя общественной канализации. Некоторые ливневые стоки смешивают ливневую воду (дождевую воду) со сточными водами либо намеренно, в случае комбинированной канализации , либо непреднамеренно .

Номенклатура

Некоторые родственные термины используются по-разному в американском и британском английском.


Срок	Американец	Британский	Комментарии
Комбинированная канализация	Канализационная труба, спроектированная и предназначенная для использования в качестве бытовой и ливневой канализации или в качестве промышленной канализации и ливневой канализации.	То же, что и американский английский	Ливневая вода смешана со сточными водами
Ливневая канализация, канализация поверхностных вод или поверхностная канализация	Канализационная труба, спроектированная и предназначенная для отвода только ливневой воды, поверхностных стоков, сточных вод с улиц и дренажа.	Канализационная труба, предназначенная для отвода только стока дождевой воды.	Только ливневая вода
Обвод ливневых вод	То же, что и британский английский	Комбинированный канализационный отводящий трубопровод, предназначенный для обхода очистных сооружений во время пиковых стоков.	Ливневая вода смешана со сточными водами
Дорожный канал	Увидеть придорожную канаву	Придорожный канал для предотвращения неконтролируемого стока по проезжей части	Только ливневая вода
Дорожный овраг	Увидеть придорожную канаву	Состоит из решетки оврага в камере, которая соединяется с канализацией / канализацией поверхностных вод, канавой или водотоком.	Только ливневая вода
Придорожная канава	Придорожный канал для предотвращения неконтролируемого стока по проезжей части	Увидеть дорожный овраг	Только ливневая вода

Функция

Ливневая канализация в американском стиле принимает городские стоки

Вход

Полный вид ливневой канализации ( Онтарио, Канада )

Существует два основных типа входных отверстий для ливневой канализации (канализационная канализация или дорожный овраг в Великобритании): боковые входные отверстия и решетчатые входные отверстия. Боковые воздухозаборники расположены рядом с бордюром и зависят от способности отверстия под задним камнем или перемычкой улавливать поток. Обычно они опускаются на перевернутом канале для улучшения емкости захвата.

Многие воздухозаборники имеют решетки или решетки для предотвращения попадания людей, транспортных средств, крупных предметов или мусора в ливневую канализацию. Решетки решетки расположены таким образом, чтобы не препятствовать потоку воды, но осадок и многие мелкие предметы также могут провалиться. Однако, если решетки решетки расположены слишком далеко друг от друга, отверстия могут представлять опасность для пешеходов, велосипедистов и других людей, находящихся поблизости. Решетки с длинными узкими прорезями, параллельными транспортному потоку, вызывают особую озабоченность у велосипедистов, поскольку передняя шина велосипеда может застрять, в результате чего велосипедист перескочит через руль или потеряет контроль и упадет. Ливневые стоки на улицах и стоянках должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать вес транспортных средств, и часто они должны быть из чугуна или железобетона.

Ливневая канализация в Кюстрине (ныне Костшин-над-Одрё в Польше)

Некоторые из более тяжелых отложений и мелких предметов могут оседать в отстойнике или отстойнике , который находится непосредственно под выпускным отверстием, где вода из верхней части водосборного резервуара перетекает в собственно канализацию. Catchbasin служит почти такую же функцию, что и «ловушки» в бытовых сточных вод водопровода в захвата объектов.

В Соединенных Штатах, в отличие от водоотводящего сифона, водосборный бассейн не обязательно предотвращает утечку канализационных газов, таких как сероводород и метан . Однако в Соединенном Королевстве, где они называются оврагами , они сконструированы как настоящие ловушки, заполненные водой, и действительно блокируют выход газов и грызунов.

Большинство водосборных бассейнов содержат застоявшуюся воду в более засушливые периоды года и в теплых странах могут стать рассадниками комаров . Ларвициды или деструктивные личиночные гормоны, иногда выделяемые из «печенья от комаров», используются для борьбы с размножением комаров в водосборных бассейнах. Можно физически предотвратить попадание комаров в стоячую воду или миграцию в канализацию с помощью «фильтра с перевернутым конусом». Еще один метод борьбы с комарами - нанести тонкий слой масла на поверхность стоячей воды, который мешает дыхательным трубкам личинок комаров.

Эффективность водосборных бассейнов по удалению наносов и других загрязняющих веществ зависит от конструкции водосборных бассейнов (например, размера отстойника) и от текущего технического обслуживания по сохранению накопителей, имеющихся в отстойнике для улавливания наносов. В муниципалитетах обычно есть большие вакуумные грузовики, которые выполняют эту задачу.

Водосборные бассейны выступают в качестве первой линии предварительной обработки для других методов очистки , таких как сборные бассейны , за счет улавливания крупных отложений и уличного мусора из городских стоков до того, как он попадет в трубы ливневой канализации.

Водовыпускная труба ливневой канализации под главной дорогой ведет в открытый канал большего размера.

Трубопровод

Трубы могут иметь различную форму поперечного сечения (прямоугольную, квадратную, форму хлеба, овальную, перевернутую грушу, яйцевидную и, как правило, круглую). Дренажные системы могут иметь множество различных функций, включая водопады , лестницы, балконы и ямы для сбора мусора, иногда называемые ловушками для крупных загрязнителей (GPT). Также могут использоваться трубы из разных материалов, например, из кирпича, бетона, полиэтилена высокой плотности или оцинкованной стали. Армированный волокном пластик чаще используется для дренажных труб и фитингов.

Торговая точка

Большинство сточных вод имеют один большой выход в точке их сброса (часто закрытый решеткой ) в канал , реку, озеро, водохранилище , море или океан. Кроме водосборных бассейнов, в трубопроводной системе обычно нет очистных сооружений. Небольшие ливневые стоки могут сбрасываться в отдельные сухие колодцы . Ливневые стоки могут быть соединены между собой при помощи трубы с прорезями для создания более крупной системы сухих колодцев. Ливневые стоки могут попадать в искусственные раскопки, известные как бассейны подпитки или отстойные пруды.

Воздействие на окружающую среду

Количество воды

Автомобиль для очистки ливневых стоков

Ливневые стоки часто не могут справиться с количеством дождя, выпадающего во время сильных дождей и / или штормов. Когда ливневые стоки затопляются, может произойти наводнение подвала и улицы. В отличие от катастрофических наводнений, этот тип городского затопления происходит в застроенных районах, где преобладают искусственные дренажные системы. Городское наводнение является основной причиной резервного копирования канализационных сетей и подтопления подвалов, которые могут неоднократно влиять на недвижимость.

Засоренные стоки также способствуют затоплению из-за засорения ливневых сточных вод. Сообщества или города могут помочь уменьшить это, очищая листвы от ливневых стоков, чтобы предотвратить затопление или затопление дворов. Снег зимой также может забивать канализацию, когда зимой идет необычно много дождя и снег вспахивается поверх ливневых стоков.

Слив в ливневую канализацию можно свести к минимуму, включив в муниципальные планы устойчивые городские дренажные системы (термин в Великобритании) или экологически безопасную застройку или практику зеленой инфраструктуры (термины США). Чтобы уменьшить ливневую воду с крыш, потоки из карнизов желобов ( водосточные желоба и водосточные трубы) могут проникать в прилегающую почву, а не сбрасываться в систему ливневой канализации. Дождевые воды стоки с твердым покрытием поверхностей могут быть направлены на необлицованных канавы (иногда называемых низины или bioswales ) перед поступлением в ливневой канализации, опять - таки , чтобы позволить стекание впитаться в землю. Проницаемые материалы для мощения можно использовать при строительстве тротуаров, проездов и в некоторых случаях на стоянках для проникновения части объема ливневой воды.

Во многих районах требуется, чтобы в собственности были отстойники, которые временно удерживают сток дождевой воды и ограничивают выходящий поток в общественную канализацию. Это снижает риск перегрузки общественной канализации во время сильного дождя. Выпускное отверстие перелива может также подключаться выше на выпускной стороне накопительного резервуара. Этот перелив предотвращает полное заполнение сборного резервуара. Ограничение потока воды и временное удержание воды в резервуаре для сбора воды таким образом значительно снижает вероятность того, что дождь затопит канализацию.

Качество воды

Крышка водостока, расположенная в Таллинне , Эстония , с упоминанием близости канализации к морю.

Первый поток из городских стоков может быть чрезвычайно загрязнен. Ливневая вода может быть загрязнена при движении по дороге или другой непроницаемой поверхности , или в результате химического стока с газона перед тем, как попасть в канализацию.

Отсутствие надлежащего ливневых стоков и канализационных систем в Kalibari сообщества в Mymensingh , Бангладеш - общую ситуацию в городских трущобах в развивающихся странах

Вода, стекающая с этих непроницаемых поверхностей, имеет тенденцию собирать бензин , моторное масло , тяжелые металлы , мусор и другие загрязнители с дорог и парковок, а также удобрения и пестициды с газонов. Дороги и автостоянки являются основными источниками никеля , меди , цинка , кадмия , свинца и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые образуются как побочные продукты сгорания бензина и других ископаемых видов топлива . Водосток с крыш способствует высоким уровням синтетических органических соединений и цинка (из оцинкованных желобов). Использование удобрений на газонах, парках и полях для гольфа является значительным источником нитратов и фосфора .

Отделение нежелательных стоков может быть достигнуто путем установки устройств внутри системы ливневой канализации. Эти устройства относительно новые и могут быть установлены только при новой разработке или во время крупных обновлений. Их называют сепараторами нефтесодержащих частиц (OGS) или сепараторами нефтеотложения (OSS). Они состоят из специальной камеры колодца и используют поток воды и / или силу тяжести для отделения масла и песка.

Разведение комаров

Добровольцы очищают водостоки в Илорине, Нигерия, во время санитарного дня добровольцев. Даже при наличии адекватной инфраструктуры для санитарии , пластичный загрязнение может помешать ливневые стоки создавая пространство для москитов на хлеб в воде, и вызывая наводнения. Некоторые канализационные системы на Глобальном Юге часто переполнены отходами, например, в Бангкоке, Таиланд.

Водосборные бассейны обычно имеют зону отстойника ниже уровня выпускной трубы - резервуар для воды и мусора, который помогает предотвратить засорение трубы. Этот подземный бассейн, если он не имеет проницаемого дна для проникновения воды в нижележащую почву, может стать местом размножения комаров, поскольку он прохладный, темный и в течение длительного времени сохраняет застоявшуюся воду. В сочетании со стандартными решетками, в которых есть отверстия, достаточно большие для того, чтобы комары могли войти в бассейн и покинуть его, это является серьезной проблемой в борьбе с комарами.

Резервуары можно заполнять бетоном до уровня трубы, чтобы предотвратить образование этого резервуара. Без надлежащего обслуживания функциональность бассейна сомнительна, поскольку эти водосборные бассейны обычно не очищаются ежегодно, поскольку это необходимо для обеспечения их надлежащего функционирования. Улавливание мусора не имеет смысла, потому что после заполнения они работают так, как если бы бассейнов не было, но по-прежнему позволяют удерживать воду на небольшой глубине для размножения комаров. Более того, даже при чистке и уходе резервуар для воды остается заполненным, что способствует размножению комаров.

Связь с системами канализации

Знак, предупреждающий население, чтобы не сбрасывать отходы в ливневые стоки

Типичная вывеска, встроенная в тротуар рядом с ливневой канализацией в Бостоне , США.

Ливневые стоки отделены от канализационных систем и отличаются от них . Отделение ливневой канализации от бытовой канализации помогает предотвратить перегрузку очистных сооружений из-за инфильтрации / притока во время ливня, что может привести к выбросу неочищенных сточных вод в окружающую среду.

Многие системы ливневой канализации сливают неочищенные ливневые воды в реки или ручьи. В США многие местные органы власти проводят кампании по информированию общественности об этом, чтобы люди не сбрасывали отходы в систему ливневой канализации. В Кливленде, штат Огайо , например, все новые установленные бассейны для улова имеют надписи, чтобы не сбрасывать какие-либо отходы, и обычно также включают в себя отпечаток рыбы. Trout Unlimited Canada рекомендует нарисовать желтый символ рыбы рядом с существующими ливневыми стоками.

Комбинированная канализация

Города, которые устанавливали свои системы сбора сточных вод до 1930-х годов, обычно использовали одинарные трубопроводы для транспортировки городских и сточных вод. Этот тип системы сбора называется комбинированной канализационной системой (CSS). Причина строительства комбинированных коллекторов в городах заключалась в том, что было бы дешевле построить только одну систему. В этих системах внезапно обильные осадки, превышающие возможности очистки сточных вод, могут перетекать непосредственно из ливневых стоков в водоприемники через конструкции, называемые комбинированными переливами канализационных стоков .

Ливневые стоки обычно устанавливаются на меньшей глубине, чем комбинированные коллекторы. Это связано с тем, что комбинированные коллекторы были спроектированы для приема сточных вод от зданий с подвалами, а также для приема поверхностных стоков с улиц.

Около 860 населенных пунктов в США имеют комбинированные канализационные системы, обслуживающие около 40 миллионов человек. Нью-Йорк , Вашингтон, округ Колумбия , Сиэтл и другие города с комбинированными системами имеют эту проблему из-за большого притока ливневой воды после каждого сильного дождя. Некоторые города решили эту проблему, добавив большие резервуары для хранения или пруды, чтобы удерживать воду до тех пор, пока ее не очистят. В Чикаго есть система туннелей, под общим названием Глубокий туннель , под городом для хранения ливневой воды. Во многих районах требуются отстойные резервуары или системы удержания на крыше, которые временно задерживают сток во время сильных дождей и ограничивают сток в общественную канализацию. Это снижает риск выхода из строя общественной канализации во время сильного дождя. Выпускное отверстие перелива может также подключаться выше на выпускной стороне накопительного резервуара. Этот перелив предотвращает полное заполнение сборного резервуара. Ограничивая таким образом поток воды и временно удерживая воду в накопительном баке или удерживая крышу, общественная канализация с меньшей вероятностью переполнится.

Правила и местные строительные нормы и правила

Строительные нормы и правила и постановления местных органов власти сильно различаются по обращению с ливневыми стоками. Могут потребоваться новые разработки для строительства собственных мощностей по переработке ливневых стоков для возврата стока на уровень грунтовых вод, а в уязвимых экологических районах для защиты водосбора могут потребоваться биологические воды .

В Соединенных Штатах города, пригороды и поселки с населением более 10 000 человек должны получать разрешения на сброс для своих систем ливневой канализации в соответствии с Законом о чистой воде . Агентство по охране окружающей среды (EPA) издал правила ливневых вод для крупных городов в 1990 году и для других общин в 1999 году позволяет местным органам власти требуют для работы программ управления ливневой, охватывающих как строительство новых зданий и сооружений, а также поддержание существующих муниципальных дренажных сетей . Для новых строительных проектов многие муниципалитеты требуют, чтобы строители получили одобрение дренажной системы на участке вместе со структурными планами. На объекты государственного управления, такие как дороги и автомагистрали , также распространяются правила управления ливневыми стоками.

Примеры

В 2011 году в юго-восточном округе Лос-Анджелес были установлены тысячи устройств для полного улавливания мусора из нержавеющей стали на своих дорогах.

Исследование

Международная субкультура выросла вокруг исследования ливневых стоков. Такие общества, как Пещерный Клан, регулярно исследуют канализацию под городами. Это обычно известно как « городское исследование », но также известно как осушение, когда оно имеет прямое отношение к ливневым стокам.

Резиденция

В нескольких крупных американских городах бездомные живут в ливневых стоках. По меньшей мере 300 человек живут в 200 милях подземных ливневых стоков Лас-Вегаса , многие из них зарабатывают на жизнь, находя невостребованные выигрыши в игровых автоматах. Организация под названием Shine a Light была основана в 2009 году, чтобы помочь жителям канализации после более чем 20 смертей от утопления в предыдущие годы. Мужчина в Сан-Диего был выселен из ливневой канализации, прожив там девять месяцев в 1986 году.

История

Дыра древнего римского оврага в Остии Антика в Италии

Археологические исследования показали, что в древних культурах использовались довольно сложные системы ливневых стоков . Например, на минойском Крите около 2000 г. до н.э. в таких городах, как Фест, были предусмотрены ливневые стоки и каналы для сбора осадков. В критском Кноссе ливневые стоки включают в себя облицованные камнем сооружения, достаточно большие, чтобы человек мог пролезть через них. К другим примерам ранних цивилизаций с элементами систем ливневой канализации относятся ранние жители материковых Оркнейских островов, такие как Гернесс и Бро из Бирсей в Шотландии .